Разработка программного обеспечения сенсорной системы мобильной платформы iRobot Create - Дипломная работа

Развитие робототехники началось с отраслей, имеющих наиболее жесткую детерминированную среду и процессы, в частности, машиностроения. По мере развития сенсорных средств, систем управления, робототехнические системы стали создаваться и для немашиностроительных отраслей. В первую очередь такие системы требуются в отраслях и областях деятельности человека, где его нахождение или участие опасно для жизни или здоровья. Для работ в недетерминированных условиях в настоящее время развивается особый класс робототехнических систем, называемых в технической литературе "мобильными роботами", отличительной чертой которых является способность к перемещениям в пространстве. Диапазон применения мобильных роботов чрезвычайно широк: - роботы используются при исследованиях космического пространства и океанских глубин;В предлагаемом определении можно отметить следующие особенности: - к роботам отнесены системы с интерактивным управлением (т.е. управляемые попеременно - то оператором, то автоматически), это позволяет считать роботами не только системы, оснащенные манипуляторами, но и большой класс появившихся в последнее время устройств, называемых мобильными роботами, которые в большинстве случаев имеют именно интерактивное управление (автономные мобильные роботы, т.е. управляемые полностью автоматически, существуют пока только в лабораторных разработках); к роботам не отнесены устройства с ручным управлением, это, конечно, не позволяет отнести к роботам часть мобильных систем с дистанционным ручным управлением (управляемых в течение всего времени только оператором и не имеющих автоматического управления), но если не принять это ограничение, то придется относить к роботам все манипуляторы с ручным управлением (а ими можно подсчитать даже портальные краны, экскаваторы и т.п.), что совершенно неприемлемо, необходимо, однако, учитывать, что в источниках информации мобильные системы с ручным управлением все же часто называются мобильными роботами. Отмечая, что мобильные роботы могут применяться как в детерминированных, так и в недетерминированных средах (процессах) подчеркивается, что сфера использования роботов неограниченна (в отличие, например, от промышленных роботов). Признак не только большей или меньшей независимости от человека-оператора, но также и независимости от однозначной, предварительно определенной траектории содержится в самом названии таких роботов, т.е. автономные мобильные роботы - это роботы, управляемые без участия человека. Мобильные роботы с автоматическим управлением - роботы, управление которыми осуществляется системой управления без участия человека.В отдельных системах роботов имеются также различные чувствительные устройства - датчики, необходимые для функционирования этих систем (например, датчики обратной связи в приводах, во вторичных источниках питания и т.п.) [12]. Но выявляемым свойствам и параметрам сенсорные системы можно разделить на следующие 3 группы: - системы, дающие общую картину окружающей среды с последующим выделением отдельных объектов, значимых для выполнения роботом его функций; системы, определяющие координаты местоположения робота и параметры его движения, включая его координаты относительно объектов внешней среды и усилия взаимодействия с ними. Сенсорные системы, используемые в системах передвижения робота, подразделяются на системы, обеспечивающие навигацию в пространстве и системы, обеспечивающие безопасность движения (предотвращение столкновений с препятствиями и опрокидываний на уклонах, попадания в недопустимые для робота внешние условия и т.п.). Сенсорные системы, обслуживающие манипуляторы, тоже образуют две подгруппы: системы, входящие в контур управления движением манипулятора, и системы, очувствления его рабочего органа.IROBOT Create содержит последовательный протокол передачи данных, называемый открытым интерфейсом (ОИ), используемый для управления роботом и чтения состояния его датчиков. Программный интерфейс позволяет манипулировать поведением робота, считывать данные с его датчиков, а также выполнять ряд других. Интерфейс этой программы представлен на рисунке 3.1. Начинать работу с роботом необходимо с команды Старт, которой соответствует код операции номер 128. Поскольку Delphi является визуальная среда разработки программ, она максимально упрощает создание приложения и облегчает жизнь программисту, упрощая процесс формирования внешнего вида программы.Анализ условий труда проводится с точки зрения выявления возможных (потенциальных) опасных и вредных производственных факторов, созданных техническими средствами, технологическими процессами, неправильной организацией труда в производственных помещениях и на рабочих местах [17]. На каждого работающего отводится 15,4 м2 площади и 61.7 м3 объема помещения, что соответствует требованиям ДНАОП 0.00-1.31-99, при норме 6 м2 и 20 м3 на 1 работающего. 5.